要保证工厂空气污染的“防护门”CEMS监测系统真实有效,企业需要了解这些!

德国莱茵tuv 要保证工厂空气污染的“防护门”CEMS监测系统真实有效,企业需要了解这些!
2020年3月10日 | 工业制造

      

在80、90年代,大力发展的重工业给人们留下了深刻的印象:宽阔的厂房,高高的大烟囱朝天空排放着灰色或黑色的浓烟,给环境造成严重的污染和破坏,也严重影响到人体健康。

因此,烟囱排放的烟气必须符合大气污染物排放标准,对于烟气危害性较大的固定污染源(如火电厂、垃圾焚烧厂等)也必须装设自动化的烟气连续监测系统(Continuous Emission Monitoring System,CEMS),以便实时监测到烟囱排放状况。

什么是CEMS烟气连续检测系统?如何选择?日常运行需注意哪些方面?带着这些问题,德国莱茵TÜV工业服务与信息安全的能源及环保总经理Andrew Kao为我们揭秘其中的专业技术和解决方案。

 

问:工业企业污染形势怎么样,治理面临哪些难点和问题?

当我们谈到所谓的工业企业污染通常都是指固定污染源,一般包含:废水、废气、固体废弃物、土壤 以及地下水。对于这些不同污染源的污染程度,其实我们都有非常多的防治技术和方法可以控制,但每个做法都有一定的困难和挑战。

例如,在治理时我们分不同阶段,诸如源头消除、减少产量、减少排放量、控制处理、减少污染浓度(程度)、回收再利用等等。这些污染防制的每个过程都需要监测,且涉及到科学技术以及执行上的难点,总体而言还有很大的改善空间。

 

问:关于工业废气污染,请问对国内配套措施和手段有哪些?

近年来,雾霾问题持续困扰着我们。根据世界卫生组织国际癌症研究机构2017年公布的致癌物清单上,室外空气污染就是对人体造成伤害或引发癌症的元凶之一。不仅如此,属于固定污染源的各类工厂的烟气排放,是造成温室气体及气候变迁的主要来源,也是人类灭绝的重大潜在危害因素。

在曾经轰动一时的雾霾调查纪录片《穹顶之下》里,柴静带着采样仪记录了雾霾中的北京空气质量。一天下来,白色的采样仪变为黑色,从中检测出的致癌物质中,最危险的一种含量超过国家标准14倍。

空气污染的问题远不止中国。在2006年发行的《难以忽视的真相》(An Inconvenient Truth)中,全球气候变暖及环境恶化所带来的灾难被真实地呈现在人们面前,这部摘得第79届奥斯卡金像奖的环保纪录片,向全人类发出了保护环境、减缓暖化的强烈呼吁。纪录片封面那几根硕大的、高耸入云的烟囱和那巨大的旋涡,正是来自空气和大自然的呐喊。

为了保证清洁的空气质量,强调环境在人类生活和经济发展中的重要地位,我国在2000年9月1日起开始施行《中华人民共和国大气污染防治法》,同时也将大气环境污染监测系统作为对大气环境污染进行控制和减轻的重要手段,进行大力推行。

 

问:我们如何验证烟囱排放的烟气是否符合国家标准?

烟囱是大多数工业企业主要废气排放的最后途径,因此,烟囱排放的烟气是否符合大气污染物排放标准就变得尤为重要。为了确定工厂排放合规,除了传统定期实施人工方式的标准气体采样分析之外,对于烟气危害性较大的固定污染源(如火电厂、垃圾焚烧厂等)也必须装设自动化的烟气连续监测系统(Continuous Emission Monitoring System,CEMS),能实时监测到烟囱排放状况,以昭公信。

CEMS,是对固定污染源烟气排放在线连续监测系统,分别由颗粒物监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据处理与通讯子系统组成。再具体到一个污染排放连续监测系统,则主要由采样技术、烟气分析技术、烟尘分析技术、流量测量技术、数据控制采集技术和其他辅助技术组成。这样的监测计量仪器系统具有相当高的技术复杂性、精准性、可靠性、耐久性等专业功能及性能要求。

在国家对环境保护的强烈需求和人们环保意识逐渐提高的背后,自90年代以来,我国石化、电力行业率先引进CEMS,并且得到了越来越广泛的应用,行业也推动并发布《火电厂烟气连续监测系统典型设备技术规范书》 G-HB97-01及《火电厂烟气连续排放连续监测技术规程》HJ/T-2000等规定。

 

问:您提到的CEMS烟气连续监测系统,政府及企业该如何管理并保证其准确可靠呢?

针对不同的固定污染源,国内陆续出台了《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》HJ/T 75-2007及《固定污染源烟气连续监测系统要求及检测方法》HJ/T 76-2007,以便CEMS的选购、安装、运营、维护有所依循,也引导国内CEMS仪器制造水平逐渐步入轨道,大幅提升CEMS的运营维护质量。

但实际操作过程中,仍难免出现违规情事。例如2016年9月,湖北省某公司污染源废气在线自动监测设施运行期间,粉尘显示数据经常超标,主管及工程师未采取措施降低污染,而是篡改、伪造了粉尘在线数据使其达标。因涉嫌污染环境罪而被公安机关依法逮捕,法院以污染环境罪对嫌犯判刑六个月至一年徒刑。因此CEMS需要更完善的监管制度及执法标准。

 

问:在德国或欧盟地区,CEMS烟气连续监测系统的运营管理是否有借鉴之处?

德国CEMS烟气连续监测系统的认证遵循欧盟法令EU Directive 2010/75/EU Industrial emissions指令及2003/87/EC A scheme for greenhouse gas emission allowance trading指令实施。

前述两个欧盟指令下,有数个协调标准(harmonized standard),规范CEMS测试验证要求细节,例如 EN 14181及EN 15267-3等。
德国联邦环境及自然保护与核能安全部规定:CEMS必须由授权的测试认证机构(如TÜV Rheinland)实施测试及认证合格后,再由联邦公报(Federal Gazette)公布,最后认证机构(如TÜV Rheinland)正式颁发CEMS证书。

如果说CEMS是控制空气污染“防护门”的话,那么,德国莱茵TÜV的“烟气污染源自动监测系统(CEMS)认证服务”则是为这道“防护门”再添一道“防护锁”。

 

问:关于CEMS烟气连续监测系统,TÜV莱茵能提供哪些服务?

TÜV莱茵是德国认证机构 DAkkS及德国联邦环保署UBA授权的独立认证机构,除了担任欧盟CEMS标准制定的主要成员外,还是全球CEMS型式认证的测试及认证先驱者,也是国际CEMS认证市场占有率最大的机构。

 

案例分享

在大中华区,TÜV莱茵于:

2001年在台湾垃圾焚烧厂完成二恶英长期连续采样实验项目

2007至2015年多次在香港火力电厂及污泥处理焚化厂完成CEMS性能测试

目前正协助国内CEMS制造商取得欧盟型式认证

在中国台湾,针对11座工厂的17套CEMS进行历史大数据分析及功能认证

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